Minden napelem kombináló dobozban kétféle DC kapcsoló eszköz jelenik meg ismétlődően, és ezek alapértelmezés szerint nem cserélhetők fel. DC leválasztó Elsősorban a kézi, szándékos leválasztást szolgálja, hogy a technikus biztonságosan szervizelhesse a rendszert. DC megszakító Elsősorban a túláram vagy rövidzárlat észlelésére és az áramkör automatikus megszakítására szolgál.
Különböző kockázatokat kezelnek. A védelem hierarchia különböző részein helyezkednek el. És amikor a tervezők elmosják a határt közöttük, az eredmény általában nem egy kis papírmunka probléma. Zavaró lekapcsolások, gyenge hibavédelem, nehézkes karbantartási eljárások vagy tartós DC ívképződés formájában jelentkezik a burkolaton belül.
Ez az útmutató elmagyarázza, hogy melyik eszköz hova tartozik egy PV kombináló dobozban, miért van sok doboznak szüksége mindkettőre funkcióra, és mely kiválasztási hibák fordulnak elő újra és újra a valós projektekben.
Ha először a szélesebb burkolati kontextust szeretné megismerni, kezdje a kombináló doboz termékoldalával vagy a magyarázattal arról, hogy mit csinál egy napelem kombináló doboz. Ez a cikk a dobozon belüli eszközszerepek határára összpontosít.
Közvetlen válasz
A DC leválasztó a következőkre szolgál kézi leválasztás és biztonságos szétkapcsolás. A DC megszakító a következőkre szolgál automatikus túláram megszakítás.
A PV kombináló dobozokban ez általában a következőt jelenti:
- a leválasztó funkció támogatja a karbantartást, a zárolást és a helyi leválasztást
- a megszakító funkciójának támogatja a string vagy betápláló vezeték védelmét hibás állapotok esetén
Egy eszköz néha több követelményt is kielégíthet, ha a listázása, a jelölése és az alkalmazása ezt lehetővé teszi. A tervezőknek azonban nem szabad abból kiindulniuk, hogy egy megszakító automatikusan helyettesíti a leválasztót, vagy hogy egy leválasztó valahogy helyettesíti a túláramvédelmet.
Alapvető összehasonlítás: DC leválasztó vs. DC megszakító egy kombináló dobozban
| Jellemző | DC izolátor | DC megszakító |
|---|---|---|
| Elsődleges szerep | Kézi leválasztás és karbantartási leválasztás | Automatikus túláram és rövidzárlat elleni védelem |
| Kézi leválasztás | Igen, ez a fő cél | Néha lehetséges, de általában nem ez az elsődleges ok, amiért előírják |
| Túláramvédelem | Egyik sem | Igen |
| Leválasztás jelzése | Általában egyértelmű, szándékos kapcsolási pozíciót és zárható szervizállapotot biztosít | A fogantyú helyzete nem mindig ad ugyanolyan karbantartási biztonságot, mint egy dedikált leválasztó |
| Terhelés alatti megszakítási képesség | A szakaszoló kapcsoló névleges értékétől és a PV DC terheléstől függ | A megszakító kialakításától, a DC névleges értékétől és a megszakítási terheléstől függ |
| Tipikus elhelyezkedés a kombináló dobozban | Gyakran a kombinált kimeneten vagy a helyi leválasztási ponton | String szinten, string-csoport szinten vagy kombinált kimeneti védelmi ponton, az architektúrától függően |
| Mikor van szükség mindkettőre | Ha a doboznak biztonságos kézi leválasztásra és automatikus hibavédelemre is szüksége van | Ugyanaz |
A lényeg egyszerű: a leválasztó elsősorban a személyek és szervizmunkák céljából történő ellenőrzött leválasztásról szól. A megszakító elsősorban a működés közbeni védelmi megszakításról szól.
Miért van gyakran szükség mindkét funkcióra egy kombináló dobozban
Egy PV kombináló doboz több stringet egyesít, mielőtt a DC kimenet lefelé kerülne az inverterhez vagy egy másik gyűjtőponthoz. Ez két különálló tervezési kérdést vet fel:
1. probléma: Hiba és fordított áram kitettség
Ha több string párhuzamosan van összekötve, egy hibás string ki lehet téve a többi, működő stringből származó fordított áramnak. Ezért válik szükségessé a túláramvédelem, amint a string architektúra és a kódkeretrendszer ezt megköveteli. Az NEC-alapú tervezésben ez a beszélgetés a következőhöz kapcsolódik: 690.9 Túláramvédelem. Az IEC-alapú tervezésben ugyanez a logika jelenik meg a PV tömbök forrásáramkörének védelmére vonatkozó szabályokban.
Ezt a túláramvédelmi szerepet a következők láthatják el:
- string biztosítékok
- DC megszakítók
- egy másik, a projekt szabványa által elfogadott védelmi elrendezés
Profi tipp: Az NEC-stílusú PV tervezésben egy gyors mérnöki ellenőrzés az, hogy összehasonlítjuk a hibás áramkör kitettségét a többi párhuzamos stringből rendelkezésre álló fordított árammal. Egy 12 stringes kombináló dobozban egy hibás string hozzávetőlegesen 11 x Isc értékű áramnak lehet kitéve a többi stringből. Ezért nem méretezhetik a tervezők a védelmet egyetlen stringet vizsgálva.
Ha a szélesebb koordinációs képet szeretné megismerni, a, napelem kombináló doboz védelmi tervezése a legközelebbi támogató oldal.
2. probléma: Biztonságos feszültségmentesítés szervizeléshez
Még egy védelmi eszköz működése után is a karbantartó személyzetnek továbbra is szüksége van egy szándékos módszerre a doboz leválasztására a munkavégzéshez. A napelem modulok továbbra is feszültséget termelnek, amikor sugárzás áll rendelkezésre. Ez azt jelenti, hogy egy szervizelési eljáráshoz továbbra is megfelelő leválasztó eszközre van szükség, nem csak egy lekapcsolási eseményre.
Az Egyesült Államokban ez összefügg NEC 690.13 és a kapcsolódó leválasztó eszközökre vonatkozó követelményekkel. Az IEC-alapú projektekben ugyanez az elvárás a PV leválasztási követelményekben jelenik meg, mint például IEC 60364-7-712. Ausztráliában és Új-Zélandon, AS/NZS 5033 még egyértelműbben fogalmaz a PV DC leválasztók szerepéről és elhelyezéséről.
Profi tipp: A leválasztó kiválasztásakor figyelembe kell venni a hidegkorrigált üresjárati feszültséget, nem csak a névleges rendszer címkéjét. A PV string feszültsége a modul hőmérsékletének csökkenésével nő, így a STC Voc-hoz túl közel kiválasztott leválasztó hideg reggeleken alulméretezett lehet, még akkor is, ha papíron elfogadhatónak tűnt.
A gyakorlati következtetés az, hogy sok kombináló dobozba mindkettőre szükség van:
- egy túláramvédelem funkció
- egy leválasztás / szétkapcsolás funkció
Ezek a funkciók külön eszközökben helyezkedhetnek el, vagy bizonyos esetekben egy megfelelően méretezett és elfogadott eszköz elrendezés is kielégítheti őket. De nem szabad őket ugyanannak a feladatnak tekinteni.
Hogyan működnek együtt a gyakorlatban
Vegyünk egy kombináló dobozt egy kereskedelmi vagy közüzemi méretű PV telepítésben, ahol több string csatlakozik egy közös sínre.
A string szinten vagy csoportszinten elhelyezett túláramvédelmi eszközök a hibák hatásának korlátozására szolgálnak, és megakadályozzák, hogy egy rendellenes áramkör károsítsa a többi tömb vezetékeit. A kimeneti leválasztó vagy szétkapcsoló eszköz arra szolgál, hogy egy technikus szándékosan leválaszthassa a kombinálót a downstream futásról, szükség esetén biztonságos helyzetben rögzítse a kapcsolót, és egyértelműbb szervizelési eljárással dolgozhasson a házon.
Ez a szétválasztás nem redundáns. Ez teszi a dobozt használhatóvá a terepen.
Azokon a projekteken, ahol ezt a különbséget jól kezelik, a technikusok:
- azonosítani tudják a hibás stringet vagy ágat
- a megfelelő sorrendben működtetik a védelmi és szétkapcsoló eszközöket
- biztonságosan leválaszthatják a dobozt a szervizeléshez
- kevesebb zavarral és kevesebb állásidővel helyreállíthatják az ép áramköröket
Mikor kötelező a DC leválasztó funkció
A gondos megfogalmazás itt fontos.
A legtöbb szabvány nem nem mondja azt, hogy minden projektben pontosan egy, “leválasztó” feliratú terméket kell használni minden kombináló dobozban. Amit megkövetelnek, az egy megfelelő szétkapcsoló eszköz.
A gyakorlatban egy dedikált DC leválasztó vagy kapcsoló-leválasztó gyakran a legegyszerűbb módja annak, hogy eleget tegyünk ennek a feladatnak, ha a projekthez a következők szükségesek:
- helyi karbantartási leválasztás a kombináló kimeneténél
- egyértelműen megjelölt szervizelési kapcsolási pont
- zárható nyitott helyzet
- egy olyan eszköz, amelyet elsősorban a szétkapcsolási feladatra választottak ki, nem pedig a védelmi kioldásra
Ezért maradnak a dedikált DC leválasztók gyakoriak a PV kombináló dobozokban, még azokon a rendszereken is, amelyek már tartalmaznak védelmi megszakítókat vagy biztosítékokat. A döntő kérdés általában nem a katalógus preferenciája. Hanem az, hogy a karbantartó csapat egyértelműbb, biztonságosabb és jobban ellenőrizhető leválasztási pontot kap-e.
Ha az olvasónak részletesebb, eszközspecifikus háttérre van szüksége, a természetes támogató oldalak a következők: DC leválasztó kapcsoló és mi az a DC leválasztó kapcsoló.
Mikor kötelező a DC megszakító funkció
A túláramvédelem kötelező, ha a vezetők vagy berendezések olyan hibás áramnak vannak kitéve, amelyet az áramkör biztonságosan elvisel.
A PV kombináló dobozokban ez különösen fontos, ha:
- három vagy több string párhuzamosan van kötve az NEC logika szerint
- a projekt specifikációja visszaállítható túláramvédelmet ír elő
- a kimeneti vezetékekhez védelmi eszköz szükséges a kombinálónál
- a tervezéshez a biztosíték alapú védelem helyett egy felügyeletbarát, visszaállítható alternatívára van szükség
A DC megszakító specifikálásának oka nem az, hogy van egy fogantyúja. Hanem az, hogy az áramkörnek szüksége van automatikus hibamegszakításra DC körülmények között.
Egy megszakító-központú mélymerüléshez a legrelevánsabb támogató oldalak a következők: gyakorlati útmutató a DC megszakítókhoz és DC megszakító méretezés: NEC 690 vs IEC 60947-2.
Kicserélheti-e az egyik a másikat?
Nem feltételezéssel.
A DC leválasztó nem helyettesíti a DC megszakítót, ha túláramvédelemre van szükség
A leválasztó nem érzékeli a túláramot, nem old ki automatikusan, és nem szabad úgy kezelni, mint azt az eszközt, amely megszünteti a kialakuló hibát, csak azért, mert manuálisan kinyitható.
A DC megszakító nem helyettesíti automatikusan a dedikált leválasztót
A megszakító bizonyos projektekben elfogadható szétkapcsoló eszközként, de a tervezőnek még ellenőriznie kell:
- listázás és jelölés
- DC alkalmazhatóság
- hogy a nyitott helyzet egyértelműen azonosítható és szükség esetén rögzíthető-e
- hogy a karbantartási eljárás biztonságos és praktikus marad-e
Ezért a jobb mérnöki kérdés nem az, hogy “melyik nyer?” Hanem az, hogy “ez a terv továbbra is biztosítja-e a védelmet és a leválasztást oly módon, amelyet a szabvány, az ellenőr és a karbantartó csapat egyaránt elfogad?”
Gyakorlati kiválasztási hibák a PV kombináló dobozokban
1. AC-re méretezett eszközök használata DC PV áramkörben
Ez továbbra is az egyik legveszélyesebb hiba a terepen. A DC megszakítás nem ugyanaz, mint az AC megszakítás. Egy olyan eszköz, amely jól érzi magát egy AC panelben, nem feltétlenül alkalmas egy PV DC kombináló dobozhoz. AC-ben az áram minden ciklusban áthalad egy természetes nullaátmeneten, ami segíti az ív kialvását. DC-ben nincs természetes nullaátmenet. Ha az eszközt nem DC ívszabályozásra tervezték, az ív fennmaradhat a nyíló érintkezők között.
Következmény: az ív nem alszik ki magától, az eszköz nem tudja megszakítani az áramot, és a kombináló háza leéghet.
2. A string megszakítók kezelése a teljes védelmi stratégiaként
Az áramköri megszakítók egy sora önmagában nem oldja meg a leválasztó eszközre vonatkozó követelményt, és nem eredményez automatikusan tiszta karbantartási munkafolyamatot.
Következmény: A technikusok szervizelés közben továbbra is feszültség alatt álló sínnel vagy zavaros leállítási sorrenddel szembesülhetnek.
3. Az Output Isolator kezelése úgy, mintha az túláramvédelmet oldana meg
Nem oldja meg. A dedikált leválasztási pont és a védelmi kioldási funkció a tervezés különböző rétegei.
Következmény: A hiba addig fennállhat, amíg a vezetők, a csatlakozók vagy a burkolat alkatrészei túl nem melegszenek.
4. Csak az Amperérték alapján történő választás
A PV kombináló dobozokban a feszültségosztály, a pólus elrendezése, a DC használat, a megszakítási képesség, a hőmérsékleti viselkedés és a tényleges string architektúra mind számít.
Következmény: A kiválasztott eszköz a névtáblán helyesnek tűnhet, de a valós PV terheléshez mégis alulméretezett lehet.
5. A leválasztó rossz helyre történő felszerelése
Ha a cél a teljes doboz vagy a downstream szigetelés, akkor a leválasztó eszközt úgy kell elhelyezni, hogy ténylegesen elkülönítse az áramkör kívánt részét. A rossz helyen lévő kapcsoló feszültség alatt hagyhatja a sínt vagy a downstream vezetőket, amikor a karbantartó csapat az ellenkezőjét feltételezi.
Következmény: A doboz papíron szigeteltnek tűnhet, miközben veszélyes feszültség van jelen a terepen.
6. Kódrendszerek keverése a projekt alapjának megadása nélkül
A tervezési felülvizsgálat nagyon gyorsan zavarossá válik, ha az NEC, IEC és AS/NZS követelményeket együtt idézik anélkül, hogy megadnák, melyik szabályrendszer vonatkozik a projektre. A jó dokumentáció mindig egyértelművé teszi ezt az alapot.
Következmény: A csapat jóváhagyhatja a rossz eszközcsoportot, megbukhat az ellenőrzésen, vagy olyan karbantartási eljárást hozhat létre, amely nem felel meg az irányadó szabványnak.
GYIK
Szükségem van DC leválasztóra és DC megszakítóra is minden egyes kombináló dobozban?
Nem mindig két különálló eszközként, de sok kombináló dobozhoz mindkettőre szükség van funkcióra: szigetelés és túláramvédelem. Ezen funkciók megvalósítása a projekt kódalapjától, a string architektúrától és az eszköz alkalmasságától függ.
Használható-e egyenáramú megszakító a PV leválasztó eszközeként?
Néha igen, de csak akkor, ha a listázása, a jelölése és a telepítési részletei támogatják ezt a feladatot. A mérnököknek ezt ellenőrizniük kell, ahelyett, hogy feltételeznék, hogy minden DC megszakító automatikusan megfelel az elszigetelő követelményeinek.
Védhet-e egy DC leválasztó túláram vagy rövidzárlat ellen?
Nem. A szabványos leválasztó nem túláramvédelmi eszköz.
Kötelező a string megszakító minden kombináló dobozban?
Nem. A stringszintű túláramvédelem szükségessége függ a párhuzamos stringek számától, a vezetők kitettségétől, a szabványi keretrendszertől és a berendezés korlátaitól. Sok projektben a stringbiztosítékok továbbra is a gyakoribb megoldást jelentik.
Mi a legbiztonságosabb módja a különbség átgondolásának?
Tekintse a leválasztót a következő célra választott eszköznek szándékos leválasztás és a megszakítót a következő célra választott eszköznek automatikus hibamegszakításra. Ezután ellenőrizze, hogy a projektnek továbbra is szüksége van-e mindkét funkcióra külön-külön.
